專利名稱：異構移動網(wǎng)絡中基于低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法
技術領域：
本發(fā)明是一種異構網(wǎng)絡中宏站和微微站共存下的控制信道干擾協(xié)調方法，屬于移動通信網(wǎng)絡技術領域。
背景技術：
第四代移動通信系統(tǒng)LTE-A (Long Term Evolution-Advanced)在宏小區(qū)(由宏站覆蓋)中部署低功率節(jié)點(LPN, Low Power Node),如Micro eNB (微站)，Pico eNB (微微站)，Home eNB(家庭基站)，為方便起見，將它們統(tǒng)稱為小站等，實現(xiàn)短距離小面積的覆蓋，對室內和熱點場景以及小區(qū)邊界進行優(yōu)化。這些低功率節(jié)點完全處在宏小區(qū)(Macrocell)的覆蓋之下，在現(xiàn)有蜂窩拓撲之上形成另ー層的拓撲，構成了分層的同質異構網(wǎng)絡(HetNet，Heterogeneous Networkj0為了充分利用日益緊張的頻譜資源，這些不同類型的小站將使用和宏站完全相同的頻率資源，即全頻率復用。這就帶來了新的干擾環(huán)境，系統(tǒng)中同時存在同層干擾和跨層干擾；由于低功率節(jié)點部署的數(shù)目和位置靈活，不同小站的發(fā)射功率不同，網(wǎng)絡拓撲具有多祥性和多變性，LTE系統(tǒng)中靜態(tài)和半靜態(tài)干擾協(xié)調方法很難適應網(wǎng)絡環(huán)境變化；且控制信道分布在整個帶寬，分層拓撲中，低率節(jié)點的覆蓋完全在宏網(wǎng)絡層的覆蓋范圍內，因此宏站覆蓋層和低功率節(jié)點間在控制信道的干擾相對同構網(wǎng)絡中矛盾突出。異構網(wǎng)絡下控制信道的干擾協(xié)調是干擾協(xié)調的基礎。目前業(yè)界確定了使用幾乎空子巾貞(ABS, Almost Blank Subframe)作為宏站+微微站異構場景下消除共用信道干擾的基本可選方法，通過宏站協(xié)調配置幾乎空子幀降低對小站的干擾。然而ABS子幀的控制信道和數(shù)據(jù)信道全部為空，這大大降低了宏站的呑吐量。本發(fā)明提出了ー種低負載子巾貞(LLS, Low Load Subframe),其包含新穎的低負載控制信道，可以設置控制信道負載以限定控制信道最大容量，由于控制信道經過QPSK調制和1/3碼率的信道編碼后以特定的方式映射到物理時頻資源粒(RE，Resource Element),該方法可以完全避免控制信道在部分時頻資源間的干擾，提高控制信道鏈路質量。且本算法對數(shù)據(jù)信道的調度分配影響較小，僅在于因控制信道容量受限導致調度得到的頻域選擇性増益下降。

發(fā)明內容
技術問題針對LTE-A異構網(wǎng)絡中宏站+微微站場景下現(xiàn)有的小區(qū)間干擾協(xié)調方法不能解決控制信道間干擾的問題，本發(fā)明提出了一種低負載子幀(LLS)，通過設置控制信道負載限定干擾小區(qū)控制信道最大容量以完全避免部分時頻資源間的干擾，提高受干擾小區(qū)(微微小區(qū))的控制信道質量。本發(fā)明提出的低負載子幀中控制信道是ー種新穎的低負載形式，引入控制信道負載系數(shù)，調節(jié)控制區(qū)域內實際控制信道最大容量以及空比特的比例等，可以保證在部分時頻資源粒上控制信道間無干擾。技術方案本發(fā)明的異構移動網(wǎng)絡中基于低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法具體如下
第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負載系數(shù)；
第二步宏站配置低負載子幀LLS樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)； 第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進行調度首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉到第四歩；若為O，轉到第五歩；
第四步低負載子幀LLS上的調度對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總容量乘以負載系數(shù)，調度時每調度一個用戶判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶內根據(jù)調度算法進行調度；
第五步普通子幀上的調度宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總容量，宏站正常調度，微微站在所有用戶范圍內調度；
第六步進入下ー個傳輸時間間隔TTI，轉到第三歩。有益效果本發(fā)明提出LTE-A異構網(wǎng)絡中宏站+微微站場景下服務小區(qū)和主干擾小區(qū)協(xié)調配置低負載子幀以降低控制信道間干擾的增強干擾協(xié)調方法。該方法可以調整干擾小區(qū)控制信道可用CCE的數(shù)目，從而完全避免部分RE上控制信道間的干擾，提高受干擾小區(qū)的控制信道質量，從而降低控制信道和數(shù)據(jù)解調誤塊率(BLER)。然而，限定干擾小區(qū)控制信道的負載，在調度時會出現(xiàn)控制信道容量不夠而被迫選擇其它用戶的情況，會損害ー定的頻域選擇性増益，使干擾小區(qū)呑吐量下降，因此可以調節(jié)負載系數(shù)的取值，以在微微小區(qū)的信道質量和宏小區(qū)呑吐量間進行權衡。


圖I是LLS子幀配置樣式示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法，干擾小區(qū)(宏小區(qū))配置一定比例的低負載子幀，而受干擾小區(qū)(微微小區(qū))邊界用戶使用這些低負載子幀，以避免干擾。本發(fā)明中低負載子幀形式為固定前3個OFDM符號為下行控制區(qū)域(控制區(qū)域為可能承載控制信道的時頻資源區(qū)域)，在干擾小區(qū)(宏小區(qū))中引入控制信道負載系數(shù)Pcch (O < Pcce — ^ )，將控制信道的最大各量限制為控制區(qū)域總各量乘以負載系數(shù)Pcch，在
沒有承載控制信道的控制區(qū)域通過添加空比特，使控制序列總長度等于控制區(qū)域總容量。因此，控制區(qū)域部分時頻資源粒(RE，Resource Element)為控制信道，部分RE為空，從而使
控制信道呈現(xiàn)低負載形式。顯然，負載系數(shù)P·的取值大小將決定干擾小區(qū)控制信道容量大小。本發(fā)明首先設定干擾小區(qū)物理下行控制信道(PDCCH, Physical Downlink ControlChannel)負載系數(shù)，然后進行低負載子幀樣式配置；最后對干擾小區(qū)和受干擾小區(qū)(微微小區(qū))進行特定約束項的調度。負載系數(shù)設置
低負載子幀核心思想在于在固定分配前3個OFDM (正交頻分復用)符號為控制區(qū)域的前提下，通過限定干擾小區(qū)控制信道的最大容量，使控制區(qū)域內部分RE為空，從而完全避免部分時頻資源上對微微站控制信道的干擾。由于LTE-A標準中有明確的HXXH映射方法，每個HXXH的控制信息經過交織、層映射等處理之后分布在整個帶寬內，因此該方法可能使每個受干擾小區(qū)roccH在部分RE上完全避免干擾?？刂菩诺纻鬏?shù)淖钚挝皇琴Y源粒子組(Resource Element Group, REG),一個REG由頻域上四個連續(xù)的RE組成。ー個HXXH由多個控制信道粒子(Control ChannelElement, CCE)聚合而成，而ー個CCE由9個REG構成。PDCCH可以支持的大小有1、2、4、8個CCE配置。定義控制信道容量為一定配置條件下可以使用的物理CCE數(shù)目。兩天線端ロ的小區(qū)專用參考信號 映射及3個OFDM符號的控制區(qū)域情況下，每層控制信道總容量為400個REG、44個CCE，不同負載系數(shù)下可用REG及CCE數(shù)目見表I?？梢酝瞥?，控制信道負載越低，空白RE越多，對微微小區(qū)干擾越小。由于HXXH承載調度相關信息，因此HXXH會影響在傳輸時Transmission Time Interval)內同時調度的用戶數(shù)目，過低的控制信道負載，會導致在調度時會出現(xiàn)控制信道容量不夠而被迫選擇其它用戶的情況，會損害一定的頻域選擇性增益，使宏小區(qū)呑吐量下降。然而仿真研究表明，同一 TTI調度得到的PDCCH大小往往小于控制區(qū)域總容量，平均僅占總容量的60%，固定前3個OFDM符號為控制區(qū)域的情況下，設置負載系數(shù)為0. 6基本不會影響宏小區(qū)同一 TTI的調度用戶數(shù)目，宏小區(qū)呑吐量下降較少；由于每個I3DCCH的聚合度最高為8個CCE，因此HXXH負載至少為0. 2，經仿真得到宏小區(qū)HXXH負載系數(shù)為0. 2時微微小區(qū)信道質量增益逼近ABS算法，且宏小區(qū)呑吐量下降在10%之內，而ABS算法下降了百分之三十之多；因此本專利所提低負載子幀對
控制信道負載系數(shù)Pctw限定在0. 2^0. 6。低負載子幀樣式配置
下行控制信道在一個子幀中的復用采取時分復用(TDM)方式，即頻域上占用整個帶寬，而時域上只占用部分OFDM符號。協(xié)議規(guī)定控制信道占用一個子幀中的前N個OFDM符號，以盡早解調控制信令，N與傳輸帶寬及子幀類別有夫，IOMHz帶寬下Fi 3。系統(tǒng)根據(jù)每TTI控制信道大小選擇能夠容納的最小的見由物理控制格式指示信道(PCFICH)指示。本發(fā)明低負載子幀的控制信道映射時無論其實際大小，都為控制信道分配前3個OFDM符號，因此需要Ibit的子幀類型指示符對LLS子幀和普通子幀進行標記，子幀類型指示符為O表示普通子幀，I表示LLS子幀。在LLS子幀上調度時修改PCFICH指示值，并在PDCCH映射時將PDCCH復用后的REG序列后補充空信息以達到3個OFDM符號的REG總長度400。考慮到對上行鏈路混合重傳(UL HARQ)定時同步的影響，LLS子幀的配置周期為40ms，其中LLS子幀配置的比例可以根據(jù)算法的預期性能增益進行調節(jié)，如圖I表示的是3/8的LLS樣式，每8個子幀(編號#1 #8)中有三個子幀是LLS。特定約束項的調度
由于邊界用戶信道質量條件較為惡劣，為保證邊界用戶的信道質量，約束邊界用戶僅在低負載子幀中調度，而中心用戶任意子幀均可使用，因此在調度時需要分辨子幀類型以在恰當?shù)挠脩羧豪镞M行。此外，由于對控制信道負載進行限定，在低負載子幀中實際可用的REG數(shù)目并非滿序列的400REG，因此在調度時每增加一個用戶需要考慮控制信道容量是否足夠。本發(fā)明的異構移動網(wǎng)絡中基于低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法，其具體實施方案如下第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負載系數(shù)。第二步宏站配置LLS子幀樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)。第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進行調度。首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉到第四歩；若為0，轉到第五歩。第四步LLS子幀上的調度。對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總容量乘以負載系數(shù)，調度時每調度一個用戶 判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶(運行商可根據(jù)自己的規(guī)則確定邊界用戶的定義，比如相鄰小區(qū)接收信號強度差小于3dB)內根據(jù)調度算法，如輪詢算法進行調度，此時，將對所有邊界用戶輪流進行調度。第五歩普通子幀上的調度。宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總容量，宏站正常調度，微微站在所有用戶范圍內調度。第六步進入下一個傳輸時間間隔(TTI, Transmission Time Interval),轉到第
~- j_hiニ少O表I.控制信道負載及對應的REG和CCE數(shù)目 __
1θ. 2 Γθ. 3 ι . 4 |θ. 5 θ. 6 ιΟ. J 1θ. 8
負載Pbd
REG 數(shù)目 80 : 120 160 200 :240:280 320 CCE 數(shù)巨[8 ]l3 117 [22 [26 ]31 13權利要求
1.一種異構移動網(wǎng)絡中基于低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法，其特征在于該協(xié)調方法具體如下 第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負載系數(shù)； 第二步宏站配置低負載子幀LLS樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)； 第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進行調度首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉到第四歩；若為O，轉到第五歩； 第四步低負載子幀LLS上的調度對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總容量乘以負載系數(shù)，調度時每調度一個用戶判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶內對所有邊界用戶輪流進行調度； 第五步普通子幀上的調度宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總容量，宏站正常調度，微微站在所有用戶范圍內調度； 第六步進入下ー個傳輸時間間隔TTI，轉到第三歩。
全文摘要
本發(fā)明是一種異構移動網(wǎng)絡中基于低負載子幀的控制信道干擾協(xié)調方法，針對LTE-A異構網(wǎng)絡中宏站+微微站場景下現(xiàn)有的小區(qū)間干擾協(xié)調方法不能解決控制信道間干擾的問題，本發(fā)明提出了一種低負載子幀(LLS)，通過設置控制信道負載限定干擾小區(qū)控制信道最大容量以完全避免部分時頻資源間的干擾，提高受干擾小區(qū)(微微小區(qū))的控制信道質量。本發(fā)明提出的低負載子幀中控制信道是一種新穎的低負載形式，引入控制信道負載系數(shù)，調節(jié)控制區(qū)域內實際控制信道最大容量以及空比特的比例等，可以保證在部分時頻資源粒上控制信道間無干擾。
文檔編號H04W72/04GK102695177SQ20121017002
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權日2012年5月29日
發(fā)明者劉楠, 尤肖虎, 潘志文, 高瑞芳 申請人:東南大學